Un grupo de investigadores ha identificado en los perros dos mutaciones en el gen que interviene en la producción de la hormona del estrés que pueden haber desempeñado un papel fundamental en su domesticación, permitiéndoles desarrollar la capacidad cognitiva necesaria para interactuar y comunicarse sin miedo con los seres humanos.
Múltiples estudios han demostrado que los perros saben interpretar las emociones humanas.
15 de junio de 2022, 10:00 | Actualizado a
Tal vez alguien se haya preguntado alguna vez porqué los perros se muestran a menudo tan amigables con los seres humanos, tanto que incluso parece que nos presten gran atención. Para lograr llegar hasta el fondo de este asunto, el investigador Miho Nagasawa, de la Universidad de Azabu, en Japón, y su equipo han analizado las variaciones en cuatro genes de 624 perros para descubrir el motivo por el cual los canes han desarrollado esa sociabilidad. Para llevar a cabo la investigación, cuyos resultados se han publicado en la revista Nature Scientific Reports, los científicos escogieron cuatro genes: oxitocina (OT), receptor de oxitocina (OTR), receptor de melanocortina 2 (MC2R) y un gen llamado WBSCR17, todos ellos involucrados en el modo en que los perros reaccionan al estrés. "Se cree que las habilidades cognitivas sociales de los perros se adquirieron como un subproducto de las mutaciones de la respuesta al estrés", ha explicado Nagasawa.
Así, tras analizar los genes de los perros, los investigadores estudiaron su interacción con los humanos a través de la ejecución de dos tareas. En la primera, los perros tenían que decidir cuál de los cuencos que les presentaban los científicos tenía la comida escondida en función de ciertas señales, como miradas o golpecitos, realizadas por miembros del equipo. El objetivo era poner a prueba la comprensión de los animales hacia los gestos y la comunicación humanos. A continuación, los canes debían intentar abrir un recipiente para acceder a la comida que había en su interior, algo más complejo. Durante este proceso los investigadores midieron la frecuencia y el tiempo que los animales pasaban mirándolos, lo que podría ser indicativo de un posible apego. Los científicos registraron el comportamiento de los perros durante dos minutos, mientras medían la frecuencia y el tiempo que el can pasaba observándolos.
Un apego menor en los lobos
Para proceder al experimento, los perros fueron separados en dos grupos en función de su raza: uno de los grupos estaba formado por perros de razas genéticamente más cercanas al lobo, como el akita y el husky siberiano, y el otro incluía otras razas más alejadas del lobo. Los perros del primer grupo observaban menos a los humanos mientras llevaban a cabo la segunda tarea encomendada, la más difícil, lo que sugiere un apego menor, mientras que no hubo diferencias significativas relacionadas con la raza durante la ejecución de la primera tarea.
Para proceder al experimento, los perros fueron separados en dos grupos en función de su raza.
Nagasawa ha sugerido en su estudio que dos mutaciones en el gen del receptor de melanocortina 2 podrían haber contribuido a reducir el miedo y la agresividad en los perros, llevándolos a ser más atrevidos en sus acercamientos a las personas. Ese hecho les habría ayudado a interpretar mejor los gestos de los humanos para el desempeño de la primera tarea, así como haberles incitado a observar más a los investigadores en la segunda. "Creemos que comprender a los animales que pueden coexistir con los humanos proporcionará pistas para que estos coexistan con animales de otras especies", concluye el investigadorm japonés.
Resumen
El perro ( Canis familiaris )) fue el primer animal domesticado y hoy existen cientos de razas. Durante la domesticación, los perros experimentaron una fuerte selección de temperamento, comportamiento y capacidad cognitiva. Sin embargo, la base genética de estas habilidades no se comprende bien. Nos enfocamos en razas de perros antiguas para investigar las diferencias relacionadas con la raza en las habilidades cognitivas sociales. En una tarea de resolución de problemas, las razas antiguas mostraron una menor tendencia a mirar a los humanos que otras razas europeas. En una tarea de elección de objetos de dos vías, no mostraron diferencias en la tasa de respuesta correcta o la capacidad para leer los gestos comunicativos humanos. Examinamos polimorfismos genéticos en oxitocina, receptor de oxitocina, receptor de melanocortina 2 y un gen relacionado con el síndrome de Williams-Beuren (WBSCR17), como genes candidatos de domesticación de perros. Los polimorfismos de un solo nucleótido en el receptor de melanocortina 2 estaban relacionados con ambas tareas, mientras que otros polimorfismos estaban asociados con la tarea irresoluble. Esto indica que las funciones de los glucocorticoides están involucradas en las habilidades cognitivas adquiridas durante la domesticación del perro.
Introducción
Los perros domésticos ( Canis lupus familiaris ) son las especies de animales de compañía más antiguas y una de las más populares 1 , 2 . La investigación ha descubierto que sus parientes más cercanos son los lobos 3 , 4 , y que las razas de perros modernas fueron domesticadas en la sociedad humana hace más de 10 000 años 5 . Sin embargo, sus orígenes y el proceso de domesticación aún no se han entendido completamente.
La domesticación involucra la selección de rasgos que alteran fundamentalmente a las especies silvestres para que sean más útiles para los humanos 6 . Los perros han estado estrechamente asociados con los humanos durante muchos siglos y ahora hay más de 400 razas de perros domésticos 7 . Se cree que los perros han sido seleccionados por la proximidad humana 8 , una amplia gama de rasgos físicos 9 , comportamiento y, más ampliamente, la capacidad de construir relaciones sociales 10 .
La investigación que compara el comportamiento de los perros y los lobos ha indicado que los perros muestran menos evitación y agresión hacia los seres humanos familiares 11 . Además, los perros muestran una mejor comprensión de las señales comunicativas humanas que los lobos 12 , 13 y, en algunos estudios, los perros incluso han demostrado la capacidad de formar vínculos sociales con los humanos 10 . Aunque la fuerza principal detrás de la domesticación de perros sigue sin estar clara, lo cierto es que estas adaptaciones de comportamiento, incluida la docilidad y la capacidad de formar vínculos sociales con los humanos, son factores importantes que permitieron que los perros se incorporaran a la sociedad humana.
El comportamiento animal, particularmente el comportamiento social, está modulado e influenciado por las acciones de varias hormonas en el cerebro. Por ejemplo, el glucocorticoide es ampliamente conocido como una hormona que se relaciona positivamente con la ansiedad y la evitación social 14 , 15 . El papel de los glucocorticoides en el proceso de domesticación se ha propuesto en muchos estudios. Un ejemplo es el experimento de domesticación de zorros plateados ( Vulpes vulpes ), en el que los zorros domesticados se criaron selectivamente por no agresividad o miedo hacia los humanos. Mostraron una secreción de cortisol reducida y exhibieron un mayor comportamiento exploratorio y tolerancia a nuevos entornos 16. Otra hormona que es de interés es la oxitocina (OT). Se sabe que la OT juega un papel importante en el vínculo y el apego entre la madre y la cría en las especies de mamíferos, así como en otro tipo de relaciones, como la unión de pareja 17 , 18 . Recientemente, el estudio de la vinculación mediada por OT se ha ampliado a las relaciones entre especies, incluidas las que se dan entre perros y humanos 10 . También se demostró que OT tiene una función al permitir que los perros respondan a las señales sociales humanas, como señalar 19 . Además, las marcadas variaciones en los genes del receptor OT (OTR) entre perros de raza pura de diferentes razas, poblaciones de perros en libertad, subespecies de lobos y chacales dorados han sugerido que el gen OTR podría haber sido un gen objetivo durante la domesticación.20 _
Las razas de perros muestran diferencias en el temperamento y variaciones en la emotividad, la vocalización, la actividad, la resolución de problemas, las reacciones al manejo humano, la capacidad de entrenamiento 21 , 22 y la capacidad de comprender las señales comunicativas humanas 23 . Como los lobos, que comparten los mismos ancestros, no muestran buenas habilidades de comunicación humana, los cambios genéticos deberían haber ocurrido durante la domesticación de los perros, y las diferencias de comportamiento entre perros y lobos deberían aparecer como diferentes fenotipos, dependiendo de los antecedentes genéticos de diferentes razas de perros 24 .
Gracias a los notables avances tecnológicos, ha sido posible estudiar las relaciones genéticas entre las razas de perros domésticos para construir una clasificación genética de las mismas 25 , 26 . Parece que hubo dos cuellos de botella en la población durante el proceso de domesticación de perros, uno probablemente asociado con su domesticación inicial de lobos a perros y el otro con la formación reciente de razas de perros modernas 3 , 27 . Un árbol de unión de vecinos reveló varias razas con orígenes antiguos que podrían separarse de las restantes razas con orígenes europeos modernos 3 , 25 , 26. Las razas antiguas mostraban un menor comportamiento de apego hacia sus dueños, lo que sugiere que este comportamiento de apego se adquirió durante el proceso de domesticación relativamente reciente. Curiosamente, dado que incluso estas razas antiguas con poco contacto humano podían usar señales comunicativas, los perros pueden haber adquirido estas habilidades antes de la formación reciente de razas de perros 23 , 28 . Estos resultados sugieren que las comparaciones entre y dentro de las razas de perros con respecto a las asociaciones de genes y comportamientos son útiles para comprender los genes subyacentes responsables de la domesticación de perros.
El análisis de genes relacionados con el comportamiento de varias razas de perros tiene un gran potencial para comprender el proceso de domesticación. Una investigación que utilizó datos de secuenciación del genoma de una colección globalmente diversa de perros y lobos de aldea sugirió que la selección inicial durante las primeras etapas de la domesticación del perro fue para un rasgo de comportamiento influenciado por genes asociados con la perturbación de vías de señalización cruciales de la cresta neural 24 . Un análisis de polimorfismo de todo el genoma de una muestra global de perros y lobos sugirió que había habido una presión de selección en la 'vía de biosíntesis de adrenalina y noradrenalina', bien conocida por su participación en la respuesta de lucha o huida 29. Otros análisis de todo el genoma también han identificado varias regiones genómicas como candidatas para afectar los fenotipos cognitivos de los perros, como el control inhibitorio, la sociabilidad y la comunicación entre especies 30 . Un análisis de la región del genoma del perro que se sabe que en humanos está relacionada con el síndrome de Williams-Beuren (WBS), un trastorno congénito multisistémico caracterizado por un comportamiento hipersocial, proporcionó evidencia de que las variantes estructurales en los genes previamente implicados en el fenotipo conductual de los pacientes con WBS y contenidos dentro del locus WBS, contribuyen a una sociabilidad extrema en los perros 8 . Sin embargo, los genes asociados con la habilidad de leer los gestos humanos y el comportamiento de apego hacia los humanos difieren entre perros y lobos y no se comprenden bien.
La investigación genómica ha identificado una lista de genes que sufrieron una selección positiva durante la domesticación 25 , 31 . Las funciones de estos genes candidatos seleccionados son diversas, incluida la digestión, la ontología de genes, los procesos neurológicos y la reproducción sexual. Algunas de estas selecciones pueden haber influido en el sistema endocrino, dando como resultado que los perros domésticos adquirieran sus comportamientos únicos durante el proceso de domesticación 15 . Nos enfocamos en el cortisol y la OT como hormonas importantes relacionadas con la domesticación de perros. Presumimos que la regulación del cortisol de la tolerancia social y la respuesta sin miedo a los humanos puede haber sido el punto de inflexión más importante en la domesticación de los perros 15. Una disminución de cortisol puede facilitar las habilidades cognitivas sociales en los perros, probablemente debido a una reducción de su respuesta de miedo a los humanos, como sugirieron previamente otros investigadores 32 . Sin embargo, la supresión de cortisol no explica completamente la capacidad sustancial de los perros para comprender las señales comunicativas humanas y formar vínculos sociales con los humanos. Por lo tanto, nos enfocamos en el sistema OT. Presumimos que la OT es otra hormona que desempeñó un papel clave en el proceso de domesticación del perro 15 . Otro gen que es de interés es WBSCR17. WBSCR17 se encuentra en la región crítica de los pacientes con síndrome de Williams-Beuren y se expresa predominantemente en el cerebro y el corazón. Se cree que WBSCR17 está involucrado en el desarrollo del cerebro, a través de la O-glicosilación de proteínas neuronales 33.
En este estudio, para explorar los genes relacionados con los cambios cognitivos y de comportamiento en el proceso de domesticación del perro, investigamos la asociación entre la capacidad cognitiva de los perros relacionada con los humanos y los polimorfismos en los siguientes cuatro genes: receptor de melanocortina 2 (MC2R), WBSCR17, AT y OTR. Seleccionamos dos habilidades cognitivas sociales distintivas en los perros que son claramente diferentes de los lobos: la capacidad de seguir las señales y los gestos de los humanos, evaluada mediante una prueba de elección bidireccional 13 , y el comportamiento de la mirada, evaluado mediante una prueba de resolución de problemas 12 .
Resultados
Prueba de elección bidireccional y prueba de resolución de problemas
Evaluamos la capacidad cognitiva relacionada con humanos de 624 perros domésticos (Tabla S1 ) utilizando una prueba de elección de dos vías y una prueba de resolución de problemas comúnmente utilizada para evaluar la capacidad cognitiva relacionada con humanos en caninos. Después de separar las razas de perros en dos grupos, el grupo Antiguo y el grupo General, según su distancia genética de los lobos [según el cladograma de Parker 26 ], encontramos que los perros del grupo Antiguo miraban a los humanos con menos frecuencia que los perros. en el grupo General durante la prueba de resolución de problemas (Fig. 1A,B). Separamos aún más el grupo General en siete subgrupos (nuevamente en función de su distancia genética de los lobos según el cladograma de Parker) y comparamos los ocho grupos. Descubrimos que los perros del grupo Antiguo miraban a los humanos con menos frecuencia que los de los otros grupos, a excepción del grupo Juguete (Fig. 1 C, D). Por el contrario, las puntuaciones en la prueba de elección bidireccional no mostraron diferencias significativas relacionadas con la raza (Fig. 1 E–H). Los efectos del entrenamiento, la edad, el sexo y el estado de castración se resumen en las tablas S5 y S6 .
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